浙大葉恭銀教授組納米孔測序從頭組裝高質量麥蛾繭峰基因組

2020-12-01 生物谷

 

2020年7月14日，浙江大學葉昕海博士、葉恭銀教授、李飛教授和貝納基因共同合作完成20ng超低起始量麥蛾繭峰基因組組裝，這是首次使用低於100 ng的DNA完成全基因組組裝。解決了個體小、樣品稀有、只能獲取少量DNA的物種的基因組組裝的難題。貝納基因開發的全基因組複製後基因組組裝的流程，可以對ng級DNA的個體進行基因組組裝。研究成果發表在預印本網站 BioRxiv。

摘要

基因組組裝需要大量的DNA（通常是ug級），以滿足二代和三代文庫構建的需求。但是諸如昆蟲這種個體小的動物，很難得到足夠的DNA進行後續的建庫和測序。本文使用20 ng的DNA進行全基因組擴增後，使用Nanopore和短讀長測序技術對單倍體雄性麥蛾繭峰（Habrobracon hebetor）進行組裝。得到131.6 Mb的基因組，ContigN50為1.63 Mb，Busco評價99%。這是首次使用100 ng以內原始DNA完成的高質量基因組組裝，該方法為個體小、樣品稀有、只能獲取少量DNA的物種的基因組組裝提供了很好的範例。

研究背景

高質量的基因組對一個物種的研究至關重要，然而由於部分物種個體小的原因，得到的基因組是高度片段化的（Contig N50和Scaffold N50短）。部分昆蟲由於個體小很難收集，基因組組裝面臨著挑戰。有報導對提取100ng和200ng總DNA的小個體物種進行基因組組裝，但是對於提取總DNA低於100ng的物種的基因組組裝未見報導。

本研究使用20 ng麥蛾繭峰 (Habrobracon hebetor) DNA進行全基因組複製後使用Nanopore和短讀長測序後對基因組進行組裝，為超低起始量DNA基因組組裝提供了很好的案例。

研究方法和基因組組裝指標

首先對單頭麥蛾繭峰DNA進行提取，使用20ng的DNA進行全基因組擴增，後對擴增後的3.5ug DNA分別進行Nanopore和短讀長測序。使用長reads對基因組進行組裝，用短讀長序列對基因組進行糾錯，得到高質量的基因組。(生物谷Bioon.com）

 

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